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特种光纤迎新机遇:AI算力、卫星通信和低空经济驱动需求增长
特种光纤:开启通信新纪元,助力人工智能与低空经济发展
光纤是现代通信的基础设施,通常被视为受供需周期影响的大宗材料。然而,特种光纤作为应用最广泛的无源器件之一,正随着人工智能算力、卫星通信和低空经济的兴起而需求增加,形成新的投资机会。
自发明以来,光纤深刻改变了通信行业。数十年来,光纤网络承载了人类社会的电话、电视和互联网通信。如今,人工智能驱动超算需求增长,通信设备性能决定了整个系统的输入输出能力。电信领域"光进铜退"已成大势所趋,光纤正渗透到用户的桌面设备中。在这一过程中,普通光纤难以满足某些特殊用途,多种特种光纤应运而生。本文将主要讨论光纤传感、光纤放大器和CPO交换机等几个重要应用场景。
光纤陀螺仪:助力低空经济与卫星通信
1976年,犹他大学的Vali和Shorthill提出使用单模光纤制成光纤环,高精度、低成本的光纤陀螺仪正式诞生,取代了传统的机械陀螺仪和环形激光陀螺仪。后续研究者基于Vali的理念,开发了保偏光纤、宽带波长稳定光源等光学器件,逐步提升光纤陀螺仪的性能。如今,低空经济、机器人概念兴起,基于光纤陀螺仪或MEMS陀螺仪的惯性导航作为卫星导航的补充,已成为无人驾驶工具的核心控制设备。
掺铒光纤放大器:推动光波分复用技术发展
在模拟通信向数字通信转变的过程中,"电子瓶颈"问题凸显(最大速率受限于40Gbps)。光纤能够同时传输多路不同波长的光信号,波分复用技术应运而生。稀土掺杂光纤的发明促使掺铒光纤放大器出现,其与密集波分复用技术相结合,构成了大容量长距离光传输网络。
CPO交换机:高集成度与热隔离的挑战
CPO因其出色的能耗管理受到博通、思科、英特尔等厂商青睐,但激光器发热影响交换芯片的问题暂时无法避免。目前相关厂商的CPO产品多采用外部激光源方案,需要保偏光纤连接光源和交换芯片。激光源发热问题短期内难以解决,我们看好CPO内部保偏光纤的强劲需求。
空芯光纤:大幅降低延迟、提升带宽,迎接人工智能超算挑战
今年2月,Lyntia、诺基亚、古河和Interxio联合测试空芯光纤,相比单模光纤延迟降低30%以上,光传输速度提升近46%,且大幅降低非线性效应。现场演示实现800Gbps和1.2Tbps传输,具有突破香农极限容量的潜力。空芯光纤若成功商用,将进一步提升人工智能超算通信网络的带宽并降低延迟瓶颈,凸显网络设备的性价比优势。
投资建议
特种光纤属于小批量高价值的器件品类,与普通光纤标准化程度高、易于批量生产不同,特种光纤厂商需掌握从原材料、工艺设计到生产制造的全流程技术,进入壁垒较高。建议重点关注经历过光纤光缆产业完整周期的龙头企业,如长飞光纤、亨通光电、中天科技、烽火通信等;同时关注业内专注于特种光纤应用的新兴企业,如太辰光、长盈通等。国外厂商方面,建议关注康宁、古河电工、藤仓等行业龙头。
风险提示
人工智能发展不及预期,低空经济发展不及预期,技术迭代风险。